繊維ウェブをニードリングするための装置
本発明は、繊維ウェブをニードリングするための装置であって、少なくとも１つのニードルビームが設けられている。ニードルビームは、下面で、複数のニードルを有するニードルボードを備えており、ニードルビームは、可動に保持されたビーム支持体を介してガイドされるようになっている。ビーム支持体は、鉛直方向駆動装置によって、上下運動で往復式に駆動される。ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置が設けられており、ガイド装置は、少なくとも１つの揺れ腕を備えており、揺れ腕は、１端部で、回動支承部によって機械フレームに保持されている。ビーム支持体においてできるだけ真っ直ぐなガイド軌道を形成するために、本発明によれば、揺れ腕の、前記端部とは反対側の端部と、ビーム支持体とが、連結運動機構の複数の構成部材を介して、結合されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、繊維ウェブをニードリング（ニードルパンチ）するための装置に関する。
【０００２】
載設された繊維ウェブを硬化して構造化するために、繊維ウェブに多数のニードルを突き刺すことが公知であり、この場合ニードルは、上下往復運動でガイドされる。ニードルは平滑でなく、突刺方向に開いた鈎を備えているので、ニードルを繊維ウェブに突き刺す際に繊維ウェブの個々の繊維が取り出され、繊維ウェブの内側で交絡される。これによって繊維ウェブの内側で所望のフェルト効果および硬化が得られる。多数のニードルをガイドするために、ニードルがニードルビームの下面に配置されたニードリング装置が用いられる。ニードルビームは、可動のビーム支持体を介して保持され、ビーム支持体は、鉛直方向駆動装置によって、鉛直方向往復運動で駆動される。鉛直方向運動に際してニードルをできるだけ真っ直ぐに繊維ウェブに突き刺すために、公知であるが、ビーム支持体にガイド装置が係合し、ガイド装置によって、ビーム支持体の鉛直方向運動がガイドされる。
【０００３】
たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３１０５５号明細書において、繊維ウェブをニードリングするための装置が公知であり、ここではガイド装置が、揺れ腕によって形成されており、揺れ腕は、１端部で、回動支承部を介して機械フレームに保持され、この端部とは反対側の端部は、回動継手を介して、ビーム支持体に連結されている。ビーム支持体は、揺れ腕によって規定されたガイド軌道に沿ってガイドされる。ビーム支持体のガイド軌道は、ここでは円弧状である。円弧状のガイド軌道にもかかわらずニードルによる突刺通路を形成するために、曲がったニードルが用いられ、曲がったニードルは、ビーム支持体のガイド軌道に適合されている。
【０００４】
米国特許第４２４１４７９号明細書において、繊維ウェブをニードリングするための別の装置が公知であり、ここではビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置は、２つの揺れ腕によって形成され、揺れ腕は、支持支承部において機械フレームに対して保持されている。支持支承部は、少なくとも１つの歯の隙間を備えており、隙間に、揺れ腕の、歯として形成された端部が係合する。公知の装置は、外向きに延びる揺れ腕を機械フレームにガイドするために比較的大きなスペースを必要としている。さらに揺れ腕と支持支承部との間の歯列における潤滑およびシールは特に問題となっている。
【０００５】
欧州特許公開第０３６４１０５号明細書において、繊維ウェブをニードリングするための別の装置が公知であり、ここではガイド装置が、少なくとも１つのガイドロッドを備えており、ガイドロッドは、機械フレームに保持されたガイドブシュにガイドされている。ガイドロッドの自由端部は、ビーム支持体と結合されているので、ビーム支持体は、鉛直方向運動に際して、ガイドロッドとガイドブシュとによって規定されるガイド軌道を維持する。この公知のニードリング装置も同様にビーム支持体をガイドするための２つの部分から成る滑り対偶をベースとしており、その潤滑およびシールは特に問題となっており、ニードリング装置に関する大きな手間が要求される。
【０００６】
背景技術において公知の、ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置は、鉛直方向でのニードルビームの駆動しか許容しない。公知のガイド装置をビーム支持体の水平方向運動を行うように装備変更することは不可能であるか、もしくは極めて大きな手間につながる。
【０００７】
本発明の課題は、冒頭で述べたような、繊維ウェブをニードリングするための装置を改良して、コンパクトで簡単な運動機構によって長手方向のビーム支持体の直線ガイドを実現するガイド装置を備えたものを提供することである。
【０００８】
本発明の別の課題は、本発明による繊維ウェブをニードリングするための装置において、ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置をフレキシブルで確実に機能するように形成することである。
【０００９】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する、繊維ウェブをニードリングするための装置によって解決される。
【００１０】
本発明の有利な形態は、各従属請求項に記載した構成および構成の組み合わせによって規定した。
【００１１】
本発明の利点によれば、機械フレームに対するビーム支持体の枢着が、回動支承部にガイドされる揺れ腕によって維持される。揺れ腕によって規定されるガイド軌道は、有利には、連結運動機構の介在によって変更され、ニードリングの要求に適合される。したがって本発明によれば、揺れ腕の反対側の端部は、連結機構の複数の構成部材を介してビーム支持体と結合されている。ニードルビームを直線ガイドするための、ビーム支持体に作用するガイド軌道は、揺れ腕と連結運動機構との協働によって規定することができる。
【００１２】
本発明の別の有利な形態によれば、連結運動機構の構成部材は、枢着ロッドおよびフレームレバーによって形成されており、枢着ロッドは、回動継手を介して、ビーム支持体と結合されており、フレームレバーは、回動支承部によって、機械フレームに保持されている。したがってビーム支持体の鉛直方向運動は、専らガイド装置の回動可能なレバーによって受容し、ガイドすることができる。レバー手段の回動運動は、有利には回動支承部または回動継手によって実現されるので、ガイド装置全体は、トライボロジーを有している。回動支承部も回動継手も、周囲に対して、簡単にシールすることができるので、ビーム支持体の安定した確実なガイドが保証されている。
【００１３】
連結運動機構の内側におけるフレームレバーの構成に応じて、ビーム支持体を直線ガイドするための様々なガイド軌道が実現される。１形態によれば、フレームレバーは、揺動レバーとして形成されており、揺動レバーは、中央部分で、回動支承部を備えている。揺動レバーは、１端部で、回動継手を介して、枢着ロッドと結合されていて、かつこの端部とは反対側の端部で、第２の回動継手を介して、揺れ腕と結合されている。枢着ロッドによって支持ビームに作用するガイド軌道は、枢着ロッドの長さと揺動レバーの長さとの調和に応じてほぼ真っ直ぐに形成することができる。
【００１４】
できるだけ狭いスペースでビーム支持体の真っ直ぐなガイド軌道を形成するために、本発明の有利な形態によれば、フレームレバーは、第２の揺れ腕として形成されており、第１の揺れ腕および第２の揺れ腕は、回動継手を介してそれぞれ枢着ロッドと結合されている。回動支承部の位置ならびに揺れ腕の長さの選択によって、枢着ロッドとビーム支持体との間の枢着点は、最大鉛直方向運動行程にわたってほぼ真っ直ぐに形成することができる。本発明のこの形態は、特に繊維ウェブに高品質にニードリングするのに適している。多数のニードルは、ニードルビームで、繊維ウェブをニードリングするための鉛直方向の上下運動で正確にガイドされるので、繊維ウェブの内側で極めて均等なニードリング構造が形成される。
【００１５】
揺れ腕の配置構造は、機械型式、組込性能ならびに所望のガイド特性に関して自由に選択することができる。したがって、たとえば揺れ腕の回動継手は、相互間隔を有して、枢着ロッドに形成されており、回動継手は、ビーム支持体と枢着ロッドとの間で、枢着ロッドの自由端部に、または枢着ロッドの中央部分に形成されている。
【００１６】
特に有利には、本発明の別の形態によれば、揺れ腕の１つの回動支承部は、偏心支承部として、偏心軸の周りに形成されており、偏心軸は、運動装置によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている。したがってビーム支持体において一定の水平方向運動を形成することができる。このために偏心軸は、運動装置によって駆動することができる。選択的に運動装置によって、偏心軸は、必要な場合に固定されるので、枢着ロッドによって形成された直線ガイドだけがビーム支持体に作用する。
【００１７】
枢着ロッドの構成ならびに揺れ腕の回動継手の結合に応じて、揺れ腕の両方の回動支承部は、有利には相互間隔を有して、ビーム支持体の上方に配置されている。したがって特にコンパクトで省スペースのガイド装置を実現することができる。
【００１８】
ビーム支持体のガイドの安定性を改善するために、本発明の有利な形態によれば、揺れ腕の両方の回動支承部は、ビーム支持体のビーム中央に対して対称的に配置されている。
【００１９】
このためにビーム支持体は、枢着ロッドを結合するために、回動継手をビーム支持体のビーム中央に備えている。ビーム支持体の鉛直方向運動は、確実に安定して、直線ガイドのための枢着ロッドに伝達することができる。
【００２０】
本発明によるニードリング装置の使用に関する特に高い融通性は、本発明の別の形態によって得られ、この場合、揺れ腕の回動支承部は、偏心支承部として、偏心軸の周りに形成されており、偏心軸は、運動装置によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている。これによって選択的に、ビーム支持体において重畳した水平方向運動を行うことができるので、繊維ウェブの要求に応じて、定位置の偏心軸による水平方向運動なしに、または可動の偏心軸による水平方向運動でニードリング可能である。
【００２１】
不織布ウェブの高品質のニードリングを達成するために、本発明の有利な形態によれば、鉛直方向駆動装置は、別個の偏心駆動装置を介して駆動される２つの連接棒がビーム支持体と結合されるように、形成される。このために偏心駆動装置は、それぞれクランク軸を備えており、クランク軸は、連接棒ヘッドを介して連接棒と結合されている。連接棒は、連接棒環部で、回動継手を介して、ビーム支持体と結合されている。このような鉛直方向駆動装置によって、ニードルビームの調節およびガイドにおいて高い融通性が提供され、これによって異なる繊維を備えた様々な繊維ウェブに製品固有の方法でニードリングすることができる。
【００２２】
このような鉛直方向駆動装置の構成では、揺れ腕と、ガイド装置の連結運動機構とは、鉛直方向駆動装置の連接棒の間に配置されており、これによって極めて狭い機械構造が得られる。選択的に揺れ腕および連結運動機構は、鉛直方向駆動装置の傍に配置することもでき、これによってたとえばガイド装置を側方に設置することができる。
【００２３】
本発明によるニードリング装置は、相応の長いニードルボードを備えた大きな作業幅を実現するために、有利には、機械内で並んで配置された複数の鉛直方向駆動装置を備えており、鉛直方向駆動装置は、まとめてビーム支持体に作用する。この場合有利には、各鉛直方向駆動装置に直線ガイドがそれぞれ対応して配置されており、直線ガイドの揺れ腕は、それぞれ連結機構を介してビーム支持体と結合されている。
【００２４】
ニードルビームの重畳した水平方向運動は、有利には、本発明による別の形態によって実現され、この場合、鉛直方向駆動装置は、両方のクランク軸を位相調節するための位相調節装置を備えている。この場合クランク軸は、位相角度だけ変位して駆動することができるので、ビーム支持体は、揺動運動を行い、揺動運動は、鉛直方向の間隔によって、ニードルに、鉛直方向運動の他に水平方向運動をもたらす。この別の形態は、小さく、無段階に調節可能な水平方向運動をニードルビームに行うために特に有利である。
【００２５】
以下に、図面に基づいて、本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるニードリング装置の第１形態を示す側面図である。
【図２】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【図３】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【図４】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【図５】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【００２７】
図１には、本発明による、繊維ウェブをニードリングするための装置の第１形態を示した。図１に示した、本発明によるニードリング装置の第１形態では、ビーム支持体２が設けられており、ビーム支持体２は、下面で、ニードルビーム１を保持している。ニードルビーム１は、下面で、多数のニードル４を備えたニードルボード３を保持している。ニードル４を備えたニードルボード３に、載置プレート２９と引き離し部材としての分離部材２８が対応して配置されており、ここでは載置プレート２９と分離部材２８との間に、概ね一定の送り速度で繊維ウェブ３０がガイドされる。繊維ウェブ３０の運動方向は、矢印で示した。
【００２８】
ビーム支持体２に、鉛直方向駆動装置５が作用する。鉛直方向駆動装置５によって、ビーム支持体２は、鉛直方向に往復運動されるので、ニードルビーム１は、ニードルボード３と共に、上下運動を行う。鉛直方向駆動装置５は、本形態では、平行に配置された２つの偏心駆動装置６．１，６．２によって形成されている。偏心駆動装置６．１，６．２は、平行に配置された２つのクランク軸９．１，９．２を備えており、クランク軸９．１，９．２は、ビーム支持体２の上方に配置されている。クランク軸９．１，９．２は、それぞれ少なくとも１つの連接棒を収容するための少なくとも１つの偏心区分を備えている。図１には、ビーム支持体２に配置された連接棒７．１，７．２を示しており、連接棒７．１，７．２は、連接棒ヘッド１０．１，１０．２で、クランク軸９．１，９，２に保持されている。連接棒７．１，７．２は、反対側に位置する連接棒環部１１．１，１１．２で、２つの連接棒回動継手８．１，８．２を介してビーム支持体２と結合されている。クランク軸９．１は、連接棒７．１と共に、またクランク軸９．２は、連接棒７．２と共に、それぞれ偏心駆動装置６．１，６．２を形成し、これによってビーム支持体２は、上下運動でガイドされる。クランク軸９．１，９．２は、同方向または逆方向に同期して駆動されるので、ビーム支持体２は、少なくともほぼ平行にガイドされるようになっている。
【００２９】
ビーム支持体２の鉛直方向運動をガイドするために、ガイド装置１２が設けられており、ガイド装置１２は、本形態では、揺れ腕１３を備えており、揺れ腕１３は、回動支承部１４を介して、機械フレーム１５と結合されている。揺れ腕１３の自由端部は、連結運動機構１６を介して、ビーム支持体２と結合されている。連結運動機構１６は、本形態では、枢着ロッド１７と第２の揺れ腕２２とによって形成されている。第２の揺れ腕２２は、第１の揺れ腕１３に対して間隔を有して、第２の回動支承部２３によって、機械フレーム１５と回動可能に保持されている。第１の揺れ腕１３の自由端部と、第２の揺れ腕２２の自由端部とは、相互間隔を有して、それぞれ回動継手２４．１，２４．２を介して、枢着ロッド１７と連結されている。回動継手２４．１，２４．２は、枢着ロッド１７の端部区分に形成されている。反対側の端部区分で、枢着ロッド１７は、回動継手２０によって、ビーム支持体２と結合されている。回動継手２０は、ビーム支持体２のビーム中央に形成されている。
【００３０】
揺れ腕１３、および連結運動機構１６の構成部材は、ビーム支持体２の上方に配置されている。このために機械フレーム１５に設けられた回動支承部１４，２３は、鉛直方向駆動装置５の連接棒７．１，７．２の間に配置されている。これによって極めてコンパクトで狭い構造が得られる。したがって鉛直方向駆動装置５およびガイド装置１２は、ビーム支持体２の上方にコンパクトな構造ユニットを形成する。
【００３１】
回動支承部１４，２３の位置ならびに第１の揺れ腕１３および第２の揺れ腕２２の長さは、枢着ロッド１７が、ビーム支持体２の枢着点（枢着点は回動継手２０によって特定される）で、鉛直方向駆動装置５の往復運動行程全体にわたって鉛直方向にビーム支持体２の真っ直ぐなガイドが行われるように、選択されている。ビーム支持体２の直線ガイドは、有利には機械フレーム１５に対して、専らガイド装置１２の構成部分が回動運動することによって実現される。回動支承部１４，２３ならびに回動継手２４．１，２４．２は、僅かな摩擦で形成されているので、全体としてビーム支持体２の僅かな摩擦の直線ガイドが存在し、鉛直方向駆動装置５による追加的なトルクは必要としない。回動支承部１４，２３および回動継手２０，２４．１，２４．２の使用は、市販の潤滑系が使用できるので極めて有利であり、潤滑系は、周囲に対してシールされているので、残留潤滑剤が周囲に達することはない。
【００３２】
運転中、鉛直方向駆動装置５のクランク軸９．１，９．２は、有利には、逆向きの回動方向で同じ回動数で駆動される。連接棒７．１，７．２によって、クランク軸９．１，９．２の運動は、ビーム支持体２に伝達され、ビーム支持体２は、上下運動を行う。ビーム支持体２の鉛直方向運動は、ガイド装置１２の枢着ロッド１７を介して受容され、揺れ腕１３，２２に伝達される。回動支承部１４，２３に取り付けられた揺れ腕１３，２２は、回動運動を行う。揺れ腕１３、揺れ腕２２および枢着ロッド１７の運動機構は、枢着ロッド１７の自由端部が回動継手２０で鉛直方向運動するように選択されている。したがってビーム支持体２は、鉛直方向駆動装置５の上下運動行程全体にわたって、真っ直ぐなガイド軌道に沿って保持される。
【００３３】
図１に示した形態では、連結運動機構１６の構成部材は、ビーム支持体２に揺れ腕１３を結合するために、たとえば枢着ロッドおよび第２の揺れ腕として形成されている。原則として、連結運動機構１６の構成部材は、別のレバー構成によって実現してもよい。
【００３４】
本発明によるニードリング装置の、図２に示した形態は、回動支承部を介して機械フレームに取り付けられた揺れ腕を、連結運動機構を介して、ビーム支持体を直線ガイドするためにビーム支持体と結合する別の１構成を成している。
【００３５】
図２に示した形態は、鉛直方向駆動装置５、ビーム支持体２ならびにビーム支持体２によって保持された装置の構造および形状において、前述の形態と同じであり、したがって前述の記載が適用される。図１に示した形態に対して、図２に示した形態では、ガイド装置１２は、大体において連接棒７．１，７．２の側方に配置されている。ガイド装置１２は、１つの揺れ腕１３を備えており、揺れ腕１３は、回動支承部１４において機械フレーム１５に取り付けられている。揺れ腕１３は、回動支承部１４に回動可能に支承されている。
【００３６】
ビーム支持体２に揺れ腕１３を結合するために、連結運動機構１６は、揺動レバー１８および枢着ロッド１７によって形成されている。揺動レバー１８は、ビーム支持体２の斜め上で、回動支承部１９において機械フレーム１５に保持されている。揺動レバー１８は、回動支承部１９に枢着式に取り付けられているので、上位の自由端部と下位の自由端部とは、回動支承部１９に対して相対的に旋回可能である。揺動レバー１８の上位の自由端部は、回動継手２１．２を介して、揺れ腕１３の自由端部と枢着式に結合されている。揺動レバー１８の下位端部は、回動継手２１．１を介して、枢着ロッド１７と枢着式に連結されている。枢着ロッド１７は、自由端部で、ビーム支持体２の中央まで延びており、そこで回動継手２０を介してビーム支持体２と枢着式に結合されている。
【００３７】
鉛直方向駆動装置５によって駆動されるビーム支持体２の鉛直方向運動は、枢着ロッド１７を介して、ガイド装置１２の運動機構によって規定されるガイド軌道上に維持される。枢着ロッド１７の長さに応じて、ビーム支持体２は、ほぼ真っ直ぐなガイド軌道に沿ってガイドすることができる。ここでもビームビーム支持体２の並進運動は、専らガイド装置１５の構成部分の回動運動によってガイドされる。
【００３８】
本発明によるニードリング装置の、図２に示した形態は、ビーム支持体を、選択的に水平方向往復運動と重畳して駆動するのに適している。このために揺れ腕１３の回動支承部１４は、偏心支承部および偏心軸によって代用され、偏心支承部および偏心軸は、揺れ腕１３における水平方向往復運動を導入するための運動装置を介して駆動される。したがって水平方向往復運動を伝達するための直線ガイドが用いられる。ビーム支持体を専ら鉛直方向往復運動で駆動しようとする場合、偏心軸は固定されるので、偏心支承部は、専ら揺れ腕の回動支承部として用いられる。したがって揺れ腕に、水平方向運動は導入されない。
【００３９】
図３には、本発明によるニードリング装置の別の形態を概略側面図で示した。図３に示した形態は、図１に示した形態と大体において同一であるので、ここでは、違いについて説明するにとどめ、その他の点については前述の説明が適用される。
【００４０】
図３に示した形態では、ビーム支持体２にそれぞれ２つのニードルビーム１．１，１．２が保持されており、ニードルビーム１．１，１．２は、それぞれ下面で、ニードルボード３および多数のニードル４を支持する。ビーム支持体２は、鉛直方向駆動装置５と連結されており、鉛直方向駆動装置５は、前述の形態と同様に形成されている。ビーム支持体２の直線ガイドのために、ガイド装置１２が設けられており、ガイド装置１２は、第１の揺れ腕１３と第２の揺れ腕２２とから形成されている。第１の揺れ腕１３は、回動支承部１４を介して機械フレーム１５に取り付けられている。このために回動支承部１４は、側方でビーム支持体２の傍に配置されている。第２の揺れ腕２２は、回動支承部２３において保持されており、回動支承部２３は、ビーム支持体２とは反対側で機械フレーム１５に配置されている。第１の揺れ腕１３ならびに第２の揺れ腕２２は、それぞれビーム支持体２のビーム中央に向かって対向するように延びている。ビーム支持体２の中央部分に、枢着ロッド１７が設けられており、枢着ロッド１７は、中央部分で、回動継手２０を介してビーム支持体２と結合されている。枢着ロッド１７の自由端部は、回動支承部２４．１，２４．２を介して、第１の揺れ腕１３、第２の揺れ腕２２と連結されている。
【００４１】
図３に示したガイド装置１２では、揺れ腕１３，２２は、同じ長さを有している。ビーム支持体２に対する枢着ロッド１７の枢着点で、揺れ腕１３，２２の回動運動によって生じるガイド軌道を維持するために、揺れ腕１３，２２は、ビーム支持体２に対して異なる角度位置で配置されている。したがって回動継手２０によって規定された枢着ロッド１７の枢着点に、ビーム支持体２の鉛直運動中にほぼ真っ直ぐなガイド軌道を形成することができる。
【００４２】
ガイド装置１２ならびに回動支承部１４，２３による機械フレーム１５における両側の枢着の対称的な配置構造によって、ビーム支持体２の極めて安定したガイドが達成される。
【００４３】
本発明によるニードリング装置の前述の形態は、繊維ウェブをニードリングするのに適しており、ここではニードルは、鉛直方向で上下運動を行う。ビーム支持体の直線ガイドによって、ニードルはできるだけ正確な鉛直方向運動を行う。
【００４４】
ニードルが、繊維ウェブをニードリングするために、純粋な鉛直方向運動の他に、重畳する水平方向運動を行う必要がある場合、ガイド装置１２は、有利には、選択的にビーム支持体２が上下運動の他に水平方向往復運動を行うように、拡張することができる。図４には、本発明による１形態を概略側面図で示した。本形態は、図１に示した形態と同一であるので、前述の説明が適用され、以下に違いについて説明するにとどめる。
【００４５】
図１に示した形態に対して、図４に示した形態では、ガイド装置１２の内側において、第２の揺れ腕２２の回動支承部は、偏心支承部２５によって代用されている。偏心支承部２５は、偏心軸２６に形成されており、偏心軸２６は、回転して、揺れ腕２２を駆動する。偏心軸２６は、運動装置２７と連結されており、運動装置２７によって、偏心軸２６は、選択的にその位置で固定されるか、または駆動される。
【００４６】
固定された偏心軸２６では、揺れ腕２２は、偏心支承部２５によって固定され、専ら偏心支承部２５を中心とした回動運動でガイドされる。この状態で、枢着ロッド１７は、ビーム支持体２に対して専らビーム支持体の鉛直方向運動をガイドするように働く。枢着ロッド１７の自由端部は、回動継手２０で、有利には鉛直線に沿ってガイドされるので、ビーム支持体２は、鉛直方向運動の間、真っ直ぐにガイドされる。
【００４７】
運動装置２７が偏心軸２６を駆動する場合、ビーム支持体２は、鉛直方向運動に重畳して一定の水平方向運動で駆動される。枢着ロッド１７は、押圧ロッドとして機能し、ビーム支持体２を、回動継手２０を介して、重畳した水平方向運動でガイドする。ビーム支持体２ひいてはニードルビーム１は、楕円の運動を行う。偏心軸２６の回転数と鉛直方向駆動装置５のクランク軸９．１，９．２の回転数とは、この場合同じであるので、偏心軸２６の偏心度に関係する水平方向運動行程が、ニードルビーム１に形成される。
【００４８】
図４に示した形態では、ビーム支持体２における重畳した水平方向運動を実現するために、選択的に揺れ腕１３の回動支承部１４を偏心軸の設けられた偏心支承部によって形成することもできるので、偏心軸を駆動する際に、揺れ腕１３を介して、水平方向運動成分が導入される。第２の揺れ腕２２は、回動支承部で、機械フレームにガイドされる。両方の揺れ腕を偏心軸に保持することもでき、この場合偏心軸は、運動装置によって、選択的に駆動可能であるか、または固定可能である。
【００４９】
したがって繊維ウェブをニードリングするための本発明による装置によって、ニードルビームをガイドしかつ駆動するために高い融通性が提供される。特に均等な繊維構造を有する高品質の繊維製品を製造するために、純粋な鉛直方向のニードリングを実現することができる。
【００５０】
図５には、本発明による装置の別の形態を概略側面図で示した。図５に示した形態は、鉛直方向駆動装置５を除いて、図１に示した形態と同一であるので、ここでは鉛直方向駆動装置の相違点について言及するにとどめ、その他の点については前述の説明が適用される。
【００５１】
図５に示した形態では、鉛直方向駆動装置に、位相調節装置３１が対応して配置されている。位相調節装置３１は、２つの調節モータ３３．１，３３．２を備えており、調節モータ３３．１，３３．２は、クランク軸９．１，９，２に対応して配置されている。調節モータ３３．１，３３．２は、制御装置３２と接続されている。制御装置３２を介して、調節モータ３３．１，３３．２はそれぞれ独立して作動させることができ、これによってクランク軸９．１，９，２はその位置に関して相対回動することができる。したがってクランク軸９．１，９，２の間の位相位置は、任意に調節することができる。これによってビーム支持体２において、ニードルビーム１の純粋な鉛直方向の上下運動の他に、重畳した水平方向運動を行うことができる。したがってクランク軸９．１，９，２の同位相ならびに両クランク軸の同期駆動において、ほぼ鉛直の上下運動が行われる。クランク軸９．１，９，２の位相位置が変位する場合、連接棒７．１，７．２を介して、ビーム支持体２に斜め姿勢が導入され、斜め姿勢は、後続の運動で、繊維ウェブ３０の運動方向に向けられた運動成分を形成する。クランク軸９．１，９，２の間の位相調節の大きさは、直に水平方向運動の運動行程長さに対して比例的である。水平方向運動の運動行程は、クランク軸９．１，９，２の位相差角に関して無段階に調節することができる。
【００５２】
位相調節装置３１は、選択的に、調節モータと、クランク軸９．１，９．２に作用する調節伝動装置とによって形成することもできる。ここで言及しておくと、クランク軸９．１，９，２は、位相角で相互に変位して駆動されており、これによって、繊維ウェブをニードリングするために、鉛直方向運動の他に水平方向運動を行うことができる。
【００５３】
ビーム支持体の運動のガイドは、ここでもガイド装置１２によっても行われ、ガイド装置１２は、図１に示した形態と同様に、揺れ腕１３と、連接棒１７と第２の揺れ腕２２とから形成された連結運動機構１６とによって形成される。
【００５４】
本発明による繊維ウェブをニードリングするための装置の、図１〜図４に示した形態は、ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置の構造および形状において例示したものに過ぎない。原則として、連結運動機構は、揺れ腕をビーム支持体と連結するために３つ以上の構成部材を備えていてもよい。同様に１つのビーム支持体に複数の鉛直方向駆動装置が同時に作用してもよい。この場合各鉛直方向駆動装置または鉛直方向駆動装置群に、複数の直線ガイドが対応して配置されている。
【符号の説明】
【００５５】
１．１，１．２ ニードルビーム、 ２ ビーム支持体、 ３ ニードルボード、 ４ ニードル、 ５ 鉛直方向駆動装置、 ６．１，６．２ 偏心駆動装置、 ７．１，７．２ 連接棒、 ８．１，８．２ 連接棒回動継手、 ９．１，９．２ クランク軸、 １０．１，１０．２ 連接棒ヘッド、 １１．１，１１．２ 連接棒環部、 １２ ガイド装置、 １３ 第１の揺れ腕、 １４ 回動支承部（第１の揺れ腕）、 １５ 機械フレーム、 １６ 連結運動機構、 １７ 枢着ロッド、 １８ 揺動レバー、 １９ 回動支承部、 ２０ 回動継手（枢着ロッド／ビーム支持体）、 ２１．１ 回動継手（揺動レバー）、 ２１．２ 回動継手（揺動レバー／揺れ腕）、 ２２ 第２の揺れ腕、 ２３ 回動支承部（第２の揺れ腕）、 ２４．１ 回動継手（枢着ロッド／ビーム支持体）、 ２４．２ 回動継手（枢着ロッド／第２の揺れ腕）、 ２５ 偏心支承部、 ２６ 偏心軸、 ２７ 運動装置、 ２８ 分離部材、 ２９ 載置プレート、 ３０ 繊維ウェブ、 ３１ 位相調節装置、 ３２ 制御装置、 ３３．１，３３．２ 調節モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の、繊維ウェブをニードリング（ニードルパンチ）するための装置に関する。
【０００２】
載設された繊維ウェブを硬化して構造化するために、繊維ウェブに多数のニードルを突き刺すことが公知であり、この場合ニードルは、上下往復運動でガイドされる。ニードルは平滑でなく、突刺方向に開いた鈎を備えているので、ニードルを繊維ウェブに突き刺す際に繊維ウェブの個々の繊維が取り出され、繊維ウェブの内側で交絡される。これによって繊維ウェブの内側で所望のフェルト効果および硬化が得られる。多数のニードルをガイドするために、ニードルがニードルビームの下面に配置されたニードリング装置が用いられる。ニードルビームは、可動のビーム支持体を介して保持され、ビーム支持体は、鉛直方向駆動装置によって、鉛直方向往復運動で駆動される。鉛直方向運動に際してニードルをできるだけ真っ直ぐに繊維ウェブに突き刺すために、公知であるが、ビーム支持体にガイド装置が係合し、ガイド装置によって、ビーム支持体の鉛直方向運動がガイドされる。
【０００３】
たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第４４３１０５５号明細書において、繊維ウェブをニードリングするための装置が公知であり、ここではガイド装置が、揺れ腕によって形成されており、揺れ腕は、１端部で、回動支承部を介して機械フレームに保持され、この端部とは反対側の端部は、回動継手を介して、ビーム支持体に連結されている。ビーム支持体は、揺れ腕によって規定されたガイド軌道に沿ってガイドされる。ビーム支持体のガイド軌道は、ここでは円弧状である。円弧状のガイド軌道にもかかわらずニードルによる突刺通路を形成するために、曲がったニードルが用いられ、曲がったニードルは、ビーム支持体のガイド軌道に適合されている。
【０００４】
米国特許第４２４１４７９号明細書において、繊維ウェブをニードリングするための別の装置が公知であり、ここではビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置は、２つの揺れ腕によって形成され、揺れ腕は、支持支承部において機械フレームに対して保持されている。支持支承部は、少なくとも１つの歯の隙間を備えており、隙間に、揺れ腕の、歯として形成された端部が係合する。公知の装置は、外向きに延びる揺れ腕を機械フレームにガイドするために比較的大きなスペースを必要としている。さらに揺れ腕と支持支承部との間の歯列における潤滑およびシールは特に問題となっている。
【０００５】
欧州特許公開第０３６４１０５号明細書において、繊維ウェブをニードリングするための別の装置が公知であり、ここではガイド装置が、少なくとも１つのガイドロッドを備えており、ガイドロッドは、機械フレームに保持されたガイドブシュにガイドされている。ガイドロッドの自由端部は、ビーム支持体と結合されているので、ビーム支持体は、鉛直方向運動に際して、ガイドロッドとガイドブシュとによって規定されるガイド軌道を維持する。この公知のニードリング装置も同様にビーム支持体をガイドするための２つの部分から成る滑り対偶をベースとしており、その潤滑およびシールは特に問題となっており、ニードリング装置に関する大きな手間が要求される。
【０００６】
背景技術において公知の、ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置は、鉛直方向でのニードルビームの駆動しか許容しない。公知のガイド装置をビーム支持体の水平方向運動を行うように装備変更することは不可能であるか、もしくは極めて大きな手間につながる。
【０００７】
本発明の課題は、冒頭で述べたような、繊維ウェブをニードリングするための装置を改良して、コンパクトで簡単な運動機構によって長手方向のビーム支持体の直線ガイドを実現するガイド装置を備えたものを提供することである。
【０００８】
本発明の別の課題は、本発明による繊維ウェブをニードリングするための装置において、ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置をフレキシブルで確実に機能するように形成することである。
【０００９】
この課題は、本発明によれば、請求項１の特徴部に記載した構成手段を有する、繊維ウェブをニードリングするための装置によって解決される。
【００１０】
本発明の有利な形態は、各従属請求項に記載した構成および構成の組み合わせによって規定した。
【００１１】
本発明の利点によれば、機械フレームに対するビーム支持体の枢着が、回動支承部にガイドされる揺れ腕によって維持される。揺れ腕によって規定されるガイド軌道は、有利には、連結運動機構の介在によって変更され、ニードリングの要求に適合される。したがって本発明によれば、揺れ腕の反対側の端部は、連結機構の複数の構成部材を介してビーム支持体と結合されている。ニードルビームを直線ガイドするための、ビーム支持体に作用するガイド軌道は、揺れ腕と連結運動機構との協働によって規定することができる。
【００１２】
本発明の別の有利な形態によれば、連結運動機構の構成部材は、枢着ロッドおよびフレームレバーによって形成されており、枢着ロッドは、回動継手を介して、ビーム支持体と結合されており、フレームレバーは、回動支承部によって、機械フレームに保持されている。したがってビーム支持体の鉛直方向運動は、専らガイド装置の回動可能なレバーによって受容し、ガイドすることができる。レバー手段の回動運動は、有利には回動支承部または回動継手によって実現されるので、ガイド装置全体は、トライボロジーを有している。回動支承部も回動継手も、周囲に対して、簡単にシールすることができるので、ビーム支持体の安定した確実なガイドが保証されている。
【００１３】
連結運動機構の内側におけるフレームレバーの構成に応じて、ビーム支持体を直線ガイドするための様々なガイド軌道が実現される。１形態によれば、フレームレバーは、揺動レバーとして形成されており、揺動レバーは、中央部分で、回動支承部を備えている。揺動レバーは、１端部で、回動継手を介して、枢着ロッドと結合されていて、かつこの端部とは反対側の端部で、第２の回動継手を介して、揺れ腕と結合されている。枢着ロッドによって支持ビームに作用するガイド軌道は、枢着ロッドの長さと揺動レバーの長さとの調和に応じてほぼ真っ直ぐに形成することができる。
【００１４】
できるだけ狭いスペースでビーム支持体の真っ直ぐなガイド軌道を形成するために、本発明の有利な形態によれば、フレームレバーは、第２の揺れ腕として形成されており、第１の揺れ腕および第２の揺れ腕は、回動継手を介してそれぞれ枢着ロッドと結合されている。回動支承部の位置ならびに揺れ腕の長さの選択によって、枢着ロッドとビーム支持体との間の枢着点は、最大鉛直方向運動行程にわたってほぼ真っ直ぐに形成することができる。本発明のこの形態は、特に繊維ウェブに高品質にニードリングするのに適している。多数のニードルは、ニードルビームで、繊維ウェブをニードリングするための鉛直方向の上下運動で正確にガイドされるので、繊維ウェブの内側で極めて均等なニードリング構造が形成される。
【００１５】
揺れ腕の配置構造は、機械型式、組込性能ならびに所望のガイド特性に関して自由に選択することができる。したがって、たとえば揺れ腕の回動継手は、相互間隔を有して、枢着ロッドに形成されており、回動継手は、ビーム支持体と枢着ロッドとの間で、枢着ロッドの自由端部に、または枢着ロッドの中央部分に形成されている。
【００１６】
特に有利には、本発明の別の形態によれば、揺れ腕の１つの回動支承部は、偏心支承部として、偏心軸の周りに形成されており、偏心軸は、運動装置によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている。したがってビーム支持体において一定の水平方向運動を形成することができる。このために偏心軸は、運動装置によって駆動することができる。選択的に運動装置によって、偏心軸は、必要な場合に固定されるので、枢着ロッドによって形成された直線ガイドだけがビーム支持体に作用する。
【００１７】
枢着ロッドの構成ならびに揺れ腕の回動継手の結合に応じて、揺れ腕の両方の回動支承部は、有利には相互間隔を有して、ビーム支持体の上方に配置されている。したがって特にコンパクトで省スペースのガイド装置を実現することができる。
【００１８】
ビーム支持体のガイドの安定性を改善するために、本発明の有利な形態によれば、揺れ腕の両方の回動支承部は、ビーム支持体のビーム中央に対して対称的に配置されている。
【００１９】
このためにビーム支持体は、枢着ロッドを結合するために、回動継手をビーム支持体のビーム中央に備えている。ビーム支持体の鉛直方向運動は、確実に安定して、直線ガイドのための枢着ロッドに伝達することができる。
【００２０】
本発明によるニードリング装置の使用に関する特に高い融通性は、本発明の別の形態によって得られ、この場合、揺れ腕の回動支承部は、偏心支承部として、偏心軸の周りに形成されており、偏心軸は、運動装置によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている。これによって選択的に、ビーム支持体において重畳した水平方向運動を行うことができるので、繊維ウェブの要求に応じて、定位置の偏心軸による水平方向運動なしに、または可動の偏心軸による水平方向運動でニードリング可能である。
【００２１】
不織布ウェブの高品質のニードリングを達成するために、本発明の有利な形態によれば、鉛直方向駆動装置は、別個の偏心駆動装置を介して駆動される２つの連接棒がビーム支持体と結合されるように、形成される。このために偏心駆動装置は、それぞれクランク軸を備えており、クランク軸は、連接棒ヘッドを介して連接棒と結合されている。連接棒は、連接棒環部で、回動継手を介して、ビーム支持体と結合されている。このような鉛直方向駆動装置によって、ニードルビームの調節およびガイドにおいて高い融通性が提供され、これによって異なる繊維を備えた様々な繊維ウェブに製品固有の方法でニードリングすることができる。
【００２２】
このような鉛直方向駆動装置の構成では、揺れ腕と、ガイド装置の連結運動機構とは、鉛直方向駆動装置の連接棒の間に配置されており、これによって極めて狭い機械構造が得られる。選択的に揺れ腕および連結運動機構は、鉛直方向駆動装置の傍に配置することもでき、これによってたとえばガイド装置を側方に設置することができる。
【００２３】
本発明によるニードリング装置は、相応の長いニードルボードを備えた大きな作業幅を実現するために、有利には、機械内で並んで配置された複数の鉛直方向駆動装置を備えており、鉛直方向駆動装置は、まとめてビーム支持体に作用する。この場合有利には、各鉛直方向駆動装置に直線ガイドがそれぞれ対応して配置されており、直線ガイドの揺れ腕は、それぞれ連結機構を介してビーム支持体と結合されている。
【００２４】
ニードルビームの重畳した水平方向運動は、有利には、本発明による別の形態によって実現され、この場合、鉛直方向駆動装置は、両方のクランク軸を位相調節するための位相調節装置を備えている。この場合クランク軸は、位相角度だけ変位して駆動することができるので、ビーム支持体は、揺動運動を行い、揺動運動は、鉛直方向の間隔によって、ニードルに、鉛直方向運動の他に水平方向運動をもたらす。この別の形態は、小さく、無段階に調節可能な水平方向運動をニードルビームに行うために特に有利である。
【００２５】
以下に、図面に基づいて、本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明によるニードリング装置の第１形態を示す側面図である。
【図２】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【図３】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【図４】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【図５】本発明によるニードリング装置の別の１形態を示す側面図である。
【００２７】
図１には、本発明による、繊維ウェブをニードリングするための装置の第１形態を示した。図１に示した、本発明によるニードリング装置の第１形態では、ビーム支持体２が設けられており、ビーム支持体２は、下面で、ニードルビーム１を保持している。ニードルビーム１は、下面で、多数のニードル４を備えたニードルボード３を保持している。ニードル４を備えたニードルボード３に、載置プレート２９と引き離し部材としての分離部材２８が対応して配置されており、ここでは載置プレート２９と分離部材２８との間に、概ね一定の送り速度で繊維ウェブ３０がガイドされる。繊維ウェブ３０の運動方向は、矢印で示した。
【００２８】
ビーム支持体２に、鉛直方向駆動装置５が作用する。鉛直方向駆動装置５によって、ビーム支持体２は、鉛直方向に往復運動されるので、ニードルビーム１は、ニードルボード３と共に、上下運動を行う。鉛直方向駆動装置５は、本形態では、平行に配置された２つの偏心駆動装置６．１，６．２によって形成されている。偏心駆動装置６．１，６．２は、平行に配置された２つのクランク軸９．１，９．２を備えており、クランク軸９．１，９．２は、ビーム支持体２の上方に配置されている。クランク軸９．１，９．２は、それぞれ少なくとも１つの連接棒を収容するための少なくとも１つの偏心区分を備えている。図１には、ビーム支持体２に配置された連接棒７．１，７．２を示しており、連接棒７．１，７．２は、連接棒ヘッド１０．１，１０．２で、クランク軸９．１，９，２に保持されている。連接棒７．１，７．２は、反対側に位置する連接棒環部１１．１，１１．２で、２つの連接棒回動継手８．１，８．２を介してビーム支持体２と結合されている。クランク軸９．１は、連接棒７．１と共に、またクランク軸９．２は、連接棒７．２と共に、それぞれ偏心駆動装置６．１，６．２を形成し、これによってビーム支持体２は、上下運動でガイドされる。クランク軸９．１，９．２は、同方向または逆方向に同期して駆動されるので、ビーム支持体２は、少なくともほぼ平行にガイドされるようになっている。
【００２９】
ビーム支持体２の鉛直方向運動をガイドするために、ガイド装置１２が設けられており、ガイド装置１２は、本形態では、揺れ腕１３を備えており、揺れ腕１３は、回動支承部１４を介して、機械フレーム１５と結合されている。揺れ腕１３の自由端部は、連結運動機構１６を介して、ビーム支持体２と結合されている。連結運動機構１６は、本形態では、枢着ロッド１７と第２の揺れ腕２２とによって形成されている。第２の揺れ腕２２は、第１の揺れ腕１３に対して間隔を有して、第２の回動支承部２３によって、機械フレーム１５と回動可能に保持されている。第１の揺れ腕１３の自由端部と、第２の揺れ腕２２の自由端部とは、相互間隔を有して、それぞれ回動継手２４．１，２４．２を介して、枢着ロッド１７と連結されている。回動継手２４．１，２４．２は、枢着ロッド１７の端部区分に形成されている。反対側の端部区分で、枢着ロッド１７は、回動継手２０によって、ビーム支持体２と結合されている。回動継手２０は、ビーム支持体２のビーム中央に形成されている。
【００３０】
揺れ腕１３、および連結運動機構１６の構成部材は、ビーム支持体２の上方に配置されている。このために機械フレーム１５に設けられた回動支承部１４，２３は、鉛直方向駆動装置５の連接棒７．１，７．２の間に配置されている。これによって極めてコンパクトで狭い構造が得られる。したがって鉛直方向駆動装置５およびガイド装置１２は、ビーム支持体２の上方にコンパクトな構造ユニットを形成する。
【００３１】
回動支承部１４，２３の位置ならびに第１の揺れ腕１３および第２の揺れ腕２２の長さは、枢着ロッド１７が、ビーム支持体２の枢着点（枢着点は回動継手２０によって特定される）で、鉛直方向駆動装置５の往復運動行程全体にわたって鉛直方向にビーム支持体２の真っ直ぐなガイドが行われるように、選択されている。ビーム支持体２の直線ガイドは、有利には機械フレーム１５に対して、専らガイド装置１２の構成部分が回動運動することによって実現される。回動支承部１４，２３ならびに回動継手２４．１，２４．２は、僅かな摩擦で形成されているので、全体としてビーム支持体２の僅かな摩擦の直線ガイドが存在し、鉛直方向駆動装置５による追加的なトルクは必要としない。回動支承部１４，２３および回動継手２０，２４．１，２４．２の使用は、市販の潤滑系が使用できるので極めて有利であり、潤滑系は、周囲に対してシールされているので、残留潤滑剤が周囲に達することはない。
【００３２】
運転中、鉛直方向駆動装置５のクランク軸９．１，９．２は、有利には、逆向きの回動方向で同じ回動数で駆動される。連接棒７．１，７．２によって、クランク軸９．１，９．２の運動は、ビーム支持体２に伝達され、ビーム支持体２は、上下運動を行う。ビーム支持体２の鉛直方向運動は、ガイド装置１２の枢着ロッド１７を介して受容され、揺れ腕１３，２２に伝達される。回動支承部１４，２３に取り付けられた揺れ腕１３，２２は、回動運動を行う。揺れ腕１３、揺れ腕２２および枢着ロッド１７の運動機構は、枢着ロッド１７の自由端部が回動継手２０で鉛直方向運動するように選択されている。したがってビーム支持体２は、鉛直方向駆動装置５の上下運動行程全体にわたって、真っ直ぐなガイド軌道に沿って保持される。
【００３３】
図１に示した形態では、連結運動機構１６の構成部材は、ビーム支持体２に揺れ腕１３を結合するために、たとえば枢着ロッドおよび第２の揺れ腕として形成されている。原則として、連結運動機構１６の構成部材は、別のレバー構成によって実現してもよい。
【００３４】
本発明によるニードリング装置の、図２に示した形態は、回動支承部を介して機械フレームに取り付けられた揺れ腕を、連結運動機構を介して、ビーム支持体を直線ガイドするためにビーム支持体と結合する別の１構成を成している。
【００３５】
図２に示した形態は、鉛直方向駆動装置５、ビーム支持体２ならびにビーム支持体２によって保持された装置の構造および形状において、前述の形態と同じであり、したがって前述の記載が適用される。図１に示した形態に対して、図２に示した形態では、ガイド装置１２は、大体において連接棒７．１，７．２の側方に配置されている。ガイド装置１２は、１つの揺れ腕１３を備えており、揺れ腕１３は、回動支承部１４において機械フレーム１５に取り付けられている。揺れ腕１３は、回動支承部１４に回動可能に支承されている。
【００３６】
ビーム支持体２に揺れ腕１３を結合するために、連結運動機構１６は、揺動レバー１８および枢着ロッド１７によって形成されている。揺動レバー１８は、ビーム支持体２の斜め上で、回動支承部１９において機械フレーム１５に保持されている。揺動レバー１８は、回動支承部１９に枢着式に取り付けられているので、上位の自由端部と下位の自由端部とは、回動支承部１９に対して相対的に旋回可能である。揺動レバー１８の上位の自由端部は、回動継手２１．２を介して、揺れ腕１３の自由端部と枢着式に結合されている。揺動レバー１８の下位端部は、回動継手２１．１を介して、枢着ロッド１７と枢着式に連結されている。枢着ロッド１７は、自由端部で、ビーム支持体２の中央まで延びており、そこで回動継手２０を介してビーム支持体２と枢着式に結合されている。
【００３７】
鉛直方向駆動装置５によって駆動されるビーム支持体２の鉛直方向運動は、枢着ロッド１７を介して、ガイド装置１２の運動機構によって規定されるガイド軌道上に維持される。枢着ロッド１７の長さに応じて、ビーム支持体２は、ほぼ真っ直ぐなガイド軌道に沿ってガイドすることができる。ここでもビームビーム支持体２の並進運動は、専らガイド装置１５の構成部分の回動運動によってガイドされる。
【００３８】
本発明によるニードリング装置の、図２に示した形態は、ビーム支持体を、選択的に水平方向往復運動と重畳して駆動するのに適している。このために揺れ腕１３の回動支承部１４は、偏心支承部および偏心軸によって代用され、偏心支承部および偏心軸は、揺れ腕１３における水平方向往復運動を導入するための運動装置を介して駆動される。したがって水平方向往復運動を伝達するための直線ガイドが用いられる。ビーム支持体を専ら鉛直方向往復運動で駆動しようとする場合、偏心軸は固定されるので、偏心支承部は、専ら揺れ腕の回動支承部として用いられる。したがって揺れ腕に、水平方向運動は導入されない。
【００３９】
図３には、本発明によるニードリング装置の別の形態を概略側面図で示した。図３に示した形態は、図１に示した形態と大体において同一であるので、ここでは、違いについて説明するにとどめ、その他の点については前述の説明が適用される。
【００４０】
図３に示した形態では、ビーム支持体２にそれぞれ２つのニードルビーム１．１，１．２が保持されており、ニードルビーム１．１，１．２は、それぞれ下面で、ニードルボード３および多数のニードル４を支持する。ビーム支持体２は、鉛直方向駆動装置５と連結されており、鉛直方向駆動装置５は、前述の形態と同様に形成されている。ビーム支持体２の直線ガイドのために、ガイド装置１２が設けられており、ガイド装置１２は、第１の揺れ腕１３と第２の揺れ腕２２とから形成されている。第１の揺れ腕１３は、回動支承部１４を介して機械フレーム１５に取り付けられている。このために回動支承部１４は、側方でビーム支持体２の傍に配置されている。第２の揺れ腕２２は、回動支承部２３において保持されており、回動支承部２３は、ビーム支持体２とは反対側で機械フレーム１５に配置されている。第１の揺れ腕１３ならびに第２の揺れ腕２２は、それぞれビーム支持体２のビーム中央に向かって対向するように延びている。ビーム支持体２の中央部分に、枢着ロッド１７が設けられており、枢着ロッド１７は、中央部分で、回動継手２０を介してビーム支持体２と結合されている。枢着ロッド１７の自由端部は、回動支承部２４．１，２４．２を介して、第１の揺れ腕１３、第２の揺れ腕２２と連結されている。
【００４１】
図３に示したガイド装置１２では、揺れ腕１３，２２は、同じ長さを有している。ビーム支持体２に対する枢着ロッド１７の枢着点で、揺れ腕１３，２２の回動運動によって生じるガイド軌道を維持するために、揺れ腕１３，２２は、ビーム支持体２に対して異なる角度位置で配置されている。したがって回動継手２０によって規定された枢着ロッド１７の枢着点に、ビーム支持体２の鉛直運動中にほぼ真っ直ぐなガイド軌道を形成することができる。
【００４２】
ガイド装置１２ならびに回動支承部１４，２３による機械フレーム１５における両側の枢着の対称的な配置構造によって、ビーム支持体２の極めて安定したガイドが達成される。
【００４３】
本発明によるニードリング装置の前述の形態は、繊維ウェブをニードリングするのに適しており、ここではニードルは、鉛直方向で上下運動を行う。ビーム支持体の直線ガイドによって、ニードルはできるだけ正確な鉛直方向運動を行う。
【００４４】
ニードルが、繊維ウェブをニードリングするために、純粋な鉛直方向運動の他に、重畳する水平方向運動を行う必要がある場合、ガイド装置１２は、有利には、選択的にビーム支持体２が上下運動の他に水平方向往復運動を行うように、拡張することができる。図４には、本発明による１形態を概略側面図で示した。本形態は、図１に示した形態と同一であるので、前述の説明が適用され、以下に違いについて説明するにとどめる。
【００４５】
図１に示した形態に対して、図４に示した形態では、ガイド装置１２の内側において、第２の揺れ腕２２の回動支承部は、偏心支承部２５によって代用されている。偏心支承部２５は、偏心軸２６に形成されており、偏心軸２６は、回転して、揺れ腕２２を駆動する。偏心軸２６は、運動装置２７と連結されており、運動装置２７によって、偏心軸２６は、選択的にその位置で固定されるか、または駆動される。
【００４６】
固定された偏心軸２６では、揺れ腕２２は、偏心支承部２５によって固定され、専ら偏心支承部２５を中心とした回動運動でガイドされる。この状態で、枢着ロッド１７は、ビーム支持体２に対して専らビーム支持体の鉛直方向運動をガイドするように働く。枢着ロッド１７の自由端部は、回動継手２０で、有利には鉛直線に沿ってガイドされるので、ビーム支持体２は、鉛直方向運動の間、真っ直ぐにガイドされる。
【００４７】
運動装置２７が偏心軸２６を駆動する場合、ビーム支持体２は、鉛直方向運動に重畳して一定の水平方向運動で駆動される。枢着ロッド１７は、押圧ロッドとして機能し、ビーム支持体２を、回動継手２０を介して、重畳した水平方向運動でガイドする。ビーム支持体２ひいてはニードルビーム１は、楕円の運動を行う。偏心軸２６の回転数と鉛直方向駆動装置５のクランク軸９．１，９．２の回転数とは、この場合同じであるので、偏心軸２６の偏心度に関係する水平方向運動行程が、ニードルビーム１に形成される。
【００４８】
図４に示した形態では、ビーム支持体２における重畳した水平方向運動を実現するために、選択的に揺れ腕１３の回動支承部１４を偏心軸の設けられた偏心支承部によって形成することもできるので、偏心軸を駆動する際に、揺れ腕１３を介して、水平方向運動成分が導入される。第２の揺れ腕２２は、回動支承部で、機械フレームにガイドされる。両方の揺れ腕を偏心軸に保持することもでき、この場合偏心軸は、運動装置によって、選択的に駆動可能であるか、または固定可能である。
【００４９】
したがって繊維ウェブをニードリングするための本発明による装置によって、ニードルビームをガイドしかつ駆動するために高い融通性が提供される。特に均等な繊維構造を有する高品質の繊維製品を製造するために、純粋な鉛直方向のニードリングを実現することができる。
【００５０】
図５には、本発明による装置の別の形態を概略側面図で示した。図５に示した形態は、鉛直方向駆動装置５を除いて、図１に示した形態と同一であるので、ここでは鉛直方向駆動装置の相違点について言及するにとどめ、その他の点については前述の説明が適用される。
【００５１】
図５に示した形態では、鉛直方向駆動装置に、位相調節装置３１が対応して配置されている。位相調節装置３１は、２つの調節モータ３３．１，３３．２を備えており、調節モータ３３．１，３３．２は、クランク軸９．１，９，２に対応して配置されている。調節モータ３３．１，３３．２は、制御装置３２と接続されている。制御装置３２を介して、調節モータ３３．１，３３．２はそれぞれ独立して作動させることができ、これによってクランク軸９．１，９，２はその位置に関して相対回動することができる。したがってクランク軸９．１，９，２の間の位相位置は、任意に調節することができる。これによってビーム支持体２において、ニードルビーム１の純粋な鉛直方向の上下運動の他に、重畳した水平方向運動を行うことができる。したがってクランク軸９．１，９，２の同位相ならびに両クランク軸の同期駆動において、ほぼ鉛直の上下運動が行われる。クランク軸９．１，９，２の位相位置が変位する場合、連接棒７．１，７．２を介して、ビーム支持体２に斜め姿勢が導入され、斜め姿勢は、後続の運動で、繊維ウェブ３０の運動方向に向けられた運動成分を形成する。クランク軸９．１，９，２の間の位相調節の大きさは、直に水平方向運動の運動行程長さに対して比例的である。水平方向運動の運動行程は、クランク軸９．１，９，２の位相差角に関して無段階に調節することができる。
【００５２】
位相調節装置３１は、選択的に、調節モータと、クランク軸９．１，９．２に作用する調節伝動装置とによって形成することもできる。ここで言及しておくと、クランク軸９．１，９，２は、位相角で相互に変位して駆動されており、これによって、繊維ウェブをニードリングするために、鉛直方向運動の他に水平方向運動を行うことができる。
【００５３】
ビーム支持体の運動のガイドは、ここでもガイド装置１２によっても行われ、ガイド装置１２は、図１に示した形態と同様に、揺れ腕１３と、連接棒１７と第２の揺れ腕２２とから形成された連結運動機構１６とによって形成される。
【００５４】
本発明による繊維ウェブをニードリングするための装置の、図１〜図４に示した形態は、ビーム支持体を直線ガイドするためのガイド装置の構造および形状において例示したものに過ぎない。原則として、連結運動機構は、揺れ腕をビーム支持体と連結するために３つ以上の構成部材を備えていてもよい。同様に１つのビーム支持体に複数の鉛直方向駆動装置が同時に作用してもよい。この場合各鉛直方向駆動装置または鉛直方向駆動装置群に、複数の直線ガイドが対応して配置されている。
【符号の説明】
【００５５】
１．１，１．２ ニードルビーム、 ２ ビーム支持体、 ３ ニードルボード、 ４ ニードル、 ５ 鉛直方向駆動装置、 ６．１，６．２ 偏心駆動装置、 ７．１，７．２ 連接棒、 ８．１，８．２ 連接棒回動継手、 ９．１，９．２ クランク軸、 １０．１，１０．２ 連接棒ヘッド、 １１．１，１１．２ 連接棒環部、 １２ ガイド装置、 １３ 第１の揺れ腕、 １４ 回動支承部（第１の揺れ腕）、 １５ 機械フレーム、 １６ 連結運動機構、 １７ 枢着ロッド、 １８ 揺動レバー、 １９ 回動支承部、 ２０ 回動継手（枢着ロッド／ビーム支持体）、 ２１．１ 回動継手（揺動レバー）、 ２１．２ 回動継手（揺動レバー／揺れ腕）、 ２２ 第２の揺れ腕、 ２３ 回動支承部（第２の揺れ腕）、 ２４．１ 回動継手（枢着ロッド／ビーム支持体）、 ２４．２ 回動継手（枢着ロッド／第２の揺れ腕）、 ２５ 偏心支承部、 ２６ 偏心軸、 ２７ 運動装置、 ２８ 分離部材、 ２９ 載置プレート、 ３０ 繊維ウェブ、 ３１ 位相調節装置、 ３２ 制御装置、 ３３．１，３３．２ 調節モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維ウェブ（３０）をニードリングするための装置であって、
少なくとも１つのニードルビーム（１）が設けられており、該ニードルビーム（１）は、下面で、複数のニードル（４）を有するニードルボード（３）を備えており、
ニードルビーム（１）を保持するための、可動に保持されたビーム支持体（２）が設けられており、
ビーム支持体（２）と結合された、上下運動で往復式にビーム支持体（２）を駆動するための鉛直方向駆動装置（５）が設けられており、
ビーム支持体（２）を直線ガイドするためのガイド装置（１２）が設けられており、該ガイド装置（１２）は、少なくとも１つの揺れ腕（１３）を備えており、該揺れ腕（１３）は、１端部で、回動支承部（１４）によって機械フレーム（１５）に保持されている、繊維ウェブをニードリングするための装置において、
揺れ腕（１３）の、前記端部とは反対側の端部と、ビーム支持体（２）とが、複数の構成部材（１７，２２）を備えた連結運動機構（１６）を介して、結合されていることを特徴とする、繊維ウェブをニードリングするための装置。
【請求項２】
連結運動機構（１６）の構成部材は、枢着ロッド（１７）およびフレームレバー（２２）によって形成されており、枢着ロッド（１７）は、回動継手（２０）を介して、ビーム支持体（２）と結合されており、フレームレバー（２２）は、回動支承部（１９，２３）によって、機械フレーム（１５）に保持されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
フレームレバーは、揺動レバー（１８）として形成されており、該揺動レバー（１８）は、中央部分で、回動支承部（１９）を備えており、揺動レバー（１８）は、１端部で、回動継手（２１．１）を介して、枢着ロッド（１７）と結合されていて、かつ該端部とは反対側の端部で、第２の回動継手（２１．２）を介して、揺れ腕（１３）と結合されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
フレームレバーは、第２の揺れ腕（２２）として形成されており、第１の揺れ腕（１３）および第２の揺れ腕（２２）は、回動継手（２４．１，２４．２）を介してそれぞれ枢着ロッド（１７）と結合されている、請求項２記載の装置。
【請求項５】
揺れ腕（１３，２２）の回動継手（２４．１，２４．２）は、相互間隔を有して、枢着ロッド（１７）に形成されており、回動継手（２０）は、ビーム支持体（２）と枢着ロッド（１７）との間で、該枢着ロッド（１７）の自由端部に、または該枢着ロッド（１７）の中央部分に形成されている、請求項４記載の装置。
【請求項６】
揺れ腕（２２）の回動支承部（２３）は、偏心支承部（２５）として、偏心軸（２６）の周りに形成されており、該偏心軸（２６）は、運動装置（２７）によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている、請求項４または５記載の装置。
【請求項７】
揺れ腕（１３，２２）の両方の回動支承部（１４，２３）は、相互間隔を有して、ビーム支持体（２）の上方に配置されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
揺れ腕の両方の回動支承部（１４，２３）は、ビーム支持体（７）のビーム中央に対して対称的に配置されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
ビーム支持体（２）は、枢着ロッド（１７）を結合するために回動継手（２０）をビーム中央に備えている、請求項２から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
揺れ腕（１３）の回動支承部（１４）は、偏心支承部（２５）として、偏心軸（２６）の周りに形成されており、該偏心軸（２６）は、運動装置（２７）によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
鉛直方向駆動装置（５）は、２つの偏心駆動装置（６．１，６．２）によって形成されており、該偏心駆動装置（６．１，６．２）は、クランク軸（９．１，９，２）と、連接棒ヘッド（１０．１，１０．２）を介してクランク軸と結合された連接棒（７．１，７．２）とを備えており、連接棒（７．１，７．２）は、連接棒環部（１１．１，１１．２）で、回動継手（８．１，８．２）を介して、ビーム支持体（２）と結合されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
揺れ腕（１３）と、連結運動機構（１６）の構成部材とは、鉛直方向駆動装置（５）の連接棒（７．１，７．２）の間か、または鉛直方向駆動装置（５）の連接棒（７．１，７．２）の傍に配置されている、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
鉛直方向駆動装置（５）は、両方のクランク軸（９．１，９，２）を位相調節するための位相調節装置（３１）を備えている、請求項１１または１２記載の装置。
【請求項１】
繊維ウェブ（３０）をニードリングするための装置であって、
少なくとも１つのニードルビーム（１）が設けられており、該ニードルビーム（１）は、下面で、複数のニードル（４）を有するニードルボード（３）を備えており、
ニードルビーム（１）を保持するための、可動に保持されたビーム支持体（２）が設けられており、
ビーム支持体（２）と結合された、上下運動で往復式にビーム支持体（２）を駆動するための鉛直方向駆動装置（５）が設けられており、
ビーム支持体（２）を直線ガイドするためのガイド装置（１２）が設けられており、該ガイド装置（１２）は、少なくとも１つの揺れ腕（１３）を備えており、該揺れ腕（１３）は、１端部で、回動支承部（１４）によって機械フレーム（１５）に保持されている、繊維ウェブをニードリングするための装置において、
揺れ腕（１３）の、前記端部とは反対側の端部と、ビーム支持体（２）とが、複数の構成部材（１７，２２）を備えた連結運動機構（１６）を介して、結合されていることを特徴とする、繊維ウェブをニードリングするための装置。
【請求項２】
連結運動機構（１６）の構成部材は、枢着ロッド（１７）およびフレームレバー（２２）によって形成されており、枢着ロッド（１７）は、回動継手（２０）を介して、ビーム支持体（２）と結合されており、フレームレバー（２２）は、回動支承部（１９，２３）によって、機械フレーム（１５）に保持されている、請求項１記載の装置。
【請求項３】
フレームレバーは、揺動レバー（１８）として形成されており、該揺動レバー（１８）は、中央部分で、回動支承部（１９）を備えており、揺動レバー（１８）は、１端部で、回動継手（２１．１）を介して、枢着ロッド（１７）と結合されていて、かつ該端部とは反対側の端部で、第２の回動継手（２１．２）を介して、揺れ腕（１３）と結合されている、請求項２記載の装置。
【請求項４】
フレームレバーは、第２の揺れ腕（２２）として形成されており、第１の揺れ腕（１３）および第２の揺れ腕（２２）は、回動継手（２４．１，２４．２）を介してそれぞれ枢着ロッド（１７）と結合されている、請求項２記載の装置。
【請求項５】
揺れ腕（１３，２２）の回動継手（２４．１，２４．２）は、相互間隔を有して、枢着ロッド（１７）に形成されており、回動継手（２０）は、ビーム支持体（２）と枢着ロッド（１７）との間で、該枢着ロッド（１７）の自由端部に、または該枢着ロッド（１７）の中央部分に形成されている、請求項４記載の装置。
【請求項６】
揺れ腕（２２）の回動支承部（２３）は、偏心支承部（２５）として、偏心軸（２６）の周りに形成されており、該偏心軸（２６）は、運動装置（２７）によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている、請求項４または５記載の装置。
【請求項７】
揺れ腕（１３，２２）の両方の回動支承部（１４，２３）は、相互間隔を有して、ビーム支持体（２）の上方に配置されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
揺れ腕の両方の回動支承部（１４，２３）は、ビーム支持体（７）のビーム中央に対して対称的に配置されている、請求項７記載の装置。
【請求項９】
ビーム支持体（２）は、枢着ロッド（１７）を結合するために回動継手（２０）をビーム中央に備えている、請求項２から８までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１０】
揺れ腕（１３）の回動支承部（１４）は、偏心支承部（２５）として、偏心軸（２６）の周りに形成されており、該偏心軸（２６）は、運動装置（２７）によって選択的に駆動されるか、または固定されるようになっている、請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
鉛直方向駆動装置（５）は、２つの偏心駆動装置（６．１，６．２）によって形成されており、該偏心駆動装置（６．１，６．２）は、クランク軸（９．１，９，２）と、連接棒ヘッド（１０．１，１０．２）を介してクランク軸と結合された連接棒（７．１，７．２）とを備えており、連接棒（７．１，７．２）は、連接棒環部（１１．１，１１．２）で、回動継手（８．１，８．２）を介して、ビーム支持体（２）と結合されている、請求項１から１０までのいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
揺れ腕（１３）と、連結運動機構（１６）の構成部材とは、鉛直方向駆動装置（５）の連接棒（７．１，７．２）の間か、または鉛直方向駆動装置（５）の連接棒（７．１，７．２）の傍に配置されている、請求項１１記載の装置。
【請求項１３】
鉛直方向駆動装置（５）は、両方のクランク軸（９．１，９，２）を位相調節するための位相調節装置（３１）を備えている、請求項１１または１２記載の装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公表番号】特表２０１０−５３５９４８（Ｐ２０１０−５３５９４８Ａ）
【公表日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１９４０６（Ｐ２０１０−５１９４０６）
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５９２９１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１９１１１
【国際公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（３０７０３１９７６）エーリコン テクスティル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (105)
【氏名又は名称原語表記】Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ ＧｍｂＨ ＆ ＣＯ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ６５， Ｄ−４２８９７ Ｒｅｍｓｃｈｅｉｄ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月２５日（２０１０．１１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１６日（２００８．７．１６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＥＰ２００８／０５９２９１
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１９１１１
【国際公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（３０７０３１９７６）エーリコン テクスティル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング ウント コンパニー コマンディートゲゼルシャフト (105)
【氏名又は名称原語表記】Ｏｅｒｌｉｋｏｎ Ｔｅｘｔｉｌｅ ＧｍｂＨ ＆ ＣＯ． ＫＧ
【住所又は居所原語表記】Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｒ Ｓｔｒａｓｓｅ ６５， Ｄ−４２８９７ Ｒｅｍｓｃｈｅｉｄ， Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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